TCP基本知识

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1. 定义

Transmission Control Protocol，即 传输控制协议。

属于 传输层通信协议，基于TCP的应用层协议有HTTP、SMTP、FTP、Telnet 和 POP3

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2. 特点

• 面向连接、面向字节流、全双工通信、可靠
• 具体介绍如下：

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3. 优缺点

• 优点：数据传输可靠
• 缺点：效率慢（因需建立连接、发送确认包等）

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4. 应用场景（对应的应用层协议）

要求通信数据可靠时，即 数据要准确无误地传递给对方

如：传输文件：HTTP、HTTPS、FTP等协议；传输邮件：POP、SMTP等协议

• 万维网：HTTP协议
• 文件传输：FTP协议
• 电子邮件：SMTP协议
• 远程终端接入：TELNET协议

5. 报文段格式

• TCP虽面向字节流，但传送的数据单元 = 报文段
• 报文段 = 首部 + 数据 2部分
• TCP的全部功能体现在它首部中各字段的作用，故下面主要讲解TCP报文段的首部

1. 首部前20个字符固定、后面有4n个字节是根据需而增加的选项
2. 故 TCP首部最小长度 = 20字节

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示意图

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示意图

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6. 建立连接过程

• TCP建立连接需 三次握手
• 具体介绍如下

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示意图

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示意图

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示意图

成功进行TCP的三次握手后，就建立起一条TCP连接，即可传送应用层数据

注

1. 因 TCP提供的是全双工通信，故通信双方的应用进程在任何时候都能发送数据
2. 三次握手期间，任何1次未收到对面的回复，则都会重发

<font color="#ff0000">特别说明：为什么TCP建立连接需三次握手？</font>

• 结论
  防止服务器端因接收了早已失效的连接请求报文，从而一直等待客户端请求，最终导致形成死锁、浪费资源
• 具体描述

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7. 释放连接过程

• 在通信结束后，双方都可以释放连接，共需 四次挥手
• 具体如下

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示意图

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示意图

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示意图

<font color="#ff0000">特别说明：为什么TCP释放连接需四次挥手？</font>

• 结论
  为了保证通信双方都能通知对方 需释放 & 断开连接

即释放连接后，都无法接收 / 发送消息给对方

• 具体描述

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无差错传递等其他知识 参考链接：TCP协议攻略

附：网络结构图